JPH0545221A - Infrared ray detecting circuit - Google Patents

Infrared ray detecting circuit

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JPH0545221A
JPH0545221A JP20507591A JP20507591A JPH0545221A JP H0545221 A JPH0545221 A JP H0545221A JP 20507591 A JP20507591 A JP 20507591A JP 20507591 A JP20507591 A JP 20507591A JP H0545221 A JPH0545221 A JP H0545221A
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ambient temperature
infrared
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Yuji Takada
裕司 高田
Hiroshi Matsuda
啓史 松田
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Abstract

PURPOSE:To prevent change of sensitivity to be caused by ambient temperature, and detect information of the ambient temperature and radiation heat individually by providing a reference heat sensitive resistor for sensing change of the ambient temperature in addition to an infrared sensitive resistor. CONSTITUTION:Besides an infrared sensitive resistor Rt for sensing radiation energy of the infrared ray and ambient temperature, a reference heat sensitive resistor Rref having nearly the same temperature-resistance characteristic and for sensing change of the ambient temperature is provided. Since resistance value of the resistor Rref is decided on the basis of only the ambient temperature, only the information on the ambient temperature can be taken out on the basis of an equation wherein output voltage 3 of a direct circuit amplifier 2=2X Vref. Differential amplification of the voltage V3 and input voltage Vin is performed by a direct current differential amplifier 3 to take out only the information on radiation heat as output voltage V2. Furthermore, input voltage Vin is amplified by an alternating current amplifier 1 as output voltage V1 to detect change quantity of radiation energy. Change quantity of radiation energy input to the resistor Rt, an absolute value of radiation energy, and the ambient temperature can be detected in-dependently on the basis of these output voltage V1, V2, V3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は赤外線検知回路に関する
ものであり、例えば、人体から輻射される赤外線エネル
ギーを検出して人体の移動や存在を検知したり、室内の
輻射エネルギーや室温を検出して空調制御を行うために
利用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared detecting circuit, for example, detecting infrared energy radiated from a human body to detect the movement or presence of the human body, or detecting indoor radiant energy or room temperature. It is used to control the air conditioning.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に従来の赤外線検知回路を示す。図
中、Rtは赤外線感応抵抗体である。これは、温度変化
によって、自身の抵抗値を変化させる抵抗体(例えばサ
ーミスタ)よりなる。Rinは入力抵抗である。これ
は、赤外線感応抵抗体Rtの抵抗値変化を電圧変化に変
換するための抵抗である。Eは直流電源であり、その直
流電圧を赤外線感応抵抗体Rtと入力抵抗Rinにより
分圧することにより、赤外線感応抵抗体Rtの抵抗値変
化を入力電圧Vinの変化に変換するものである。入力
電圧Vinは、交流増幅器1と直流増幅器2に入力され
て、交流成分と直流成分をそれぞれ増幅される。以上の
信号処理を式で示すと、Vin=E×Rin/(Rin
+Rt)となる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional infrared detecting circuit. In the figure, Rt is an infrared sensitive resistor. This is composed of a resistor (for example, a thermistor) that changes its resistance value due to a temperature change. Rin is an input resistance. This is a resistor for converting a change in resistance value of the infrared sensitive resistor Rt into a change in voltage. E is a direct current power supply, which divides the direct current voltage by the infrared sensitive resistor Rt and the input resistance Rin to convert the change in resistance value of the infrared sensitive resistor Rt into a change in input voltage Vin. The input voltage Vin is input to the AC amplifier 1 and the DC amplifier 2, and the AC component and the DC component are amplified respectively. When the above signal processing is expressed by an equation, Vin = E × Rin / (Rin
+ Rt).

【0003】図4に赤外線感応抵抗体Rtの代表的な抵
抗値−温度特性を示す。図中、縦軸は抵抗体Rtの抵抗
値(Ω)であり、対数で表記されている。横軸は抵抗体
Rtの温度(℃)である。抵抗体Rtの熱容量を極力小
さく、熱抵抗を極力大きくすることによって、僅かな輻
射熱(赤外線)においても、抵抗体自身の温度が上昇
し、抵抗値の変化を起こすことが可能となる。
FIG. 4 shows a typical resistance value-temperature characteristic of the infrared sensitive resistor Rt. In the figure, the vertical axis represents the resistance value (Ω) of the resistor Rt, which is expressed in logarithm. The horizontal axis represents the temperature (° C.) of the resistor Rt. By making the heat capacity of the resistor Rt as small as possible and making the heat resistance as large as possible, the temperature of the resistor itself can be raised and the resistance value can be changed even with a slight radiation heat (infrared ray).

【0004】この赤外線検知回路を人体の移動検知に応
用した場合の構成を図5に示す。図において、Lは光学
系であり、例えば、凸レンズや凹面鏡よりなる。Fは検
知視野であり、光学系Lを介して抵抗体Rtを投影した
大きさを有する。この検知視野F内に赤外線輻射体(例
えば人間M)が侵入すると、その赤外線が光学系Lを介
して抵抗体Rtに受光され、赤外線による輻射熱によっ
て、抵抗体Rtの温度が上昇する。そして、抵抗体Rt
と入力抵抗Rinにより直流電源Eの電圧を分圧して得
られた入力電圧Vinを交流増幅器1により増幅するこ
とにより、入力電圧Vinの変化として人体の移動検知
を行うことが可能となる。
FIG. 5 shows the configuration when this infrared detecting circuit is applied to the movement detection of a human body. In the figure, L is an optical system, which is composed of, for example, a convex lens or a concave mirror. F is a detection field of view, and has a size in which the resistor Rt is projected through the optical system L. When an infrared radiator (for example, a human M) enters the detection visual field F, the infrared ray is received by the resistor Rt via the optical system L, and the temperature of the resistor Rt rises due to the radiant heat of the infrared ray. And the resistor Rt
By amplifying the input voltage Vin obtained by dividing the voltage of the DC power source E by the input resistance Rin and the AC amplifier 1, it becomes possible to detect the movement of the human body as the change of the input voltage Vin.

【0005】ここで、赤外線輻射体(例えば人間M)が
検知視野Fを横切って移動する場合の各部の波形を図6
に示す。図において、(a)は検知視野F内を赤外線輻
射エネルギーを有する人間Mが通過する場合の視野内輻
射エネルギーの変化である。(b)はその人間Mからの
輻射熱によって、赤外線感応抵抗体Rtに引き起こされ
る抵抗値の変化である。(c)は赤外線感応抵抗体Rt
に引き起こされる抵抗値の変化による交流増幅器1への
入力電圧Vinの変化である。(d)はその入力電圧V
inの変化を交流増幅した場合の出力電圧V1の変化で
ある。
Here, the waveform of each part when an infrared radiator (for example, a human M) moves across the detection field of view F is shown in FIG.
Shown in. In the figure, (a) is a change in the radiant energy in the visual field when a human M having infrared radiant energy passes through the detected visual field F. (B) is a change in resistance value caused in the infrared sensitive resistor Rt by the radiant heat from the human M. (C) is an infrared sensitive resistor Rt
This is a change in the input voltage Vin to the AC amplifier 1 due to a change in the resistance value caused by. (D) is the input voltage V
This is a change in the output voltage V1 when the change in is amplified by AC.

【0006】以上のように、赤外線検知回路を人体の移
動検知に応用する場合、検知視野F内を赤外線輻射エネ
ルギーを有する人間Mが通過することによって、赤外線
感応抵抗体Rtの抵抗値が変化し、その抵抗値の変化を
電圧値の変化として交流増幅することにより、人間Mの
移動を検知することが可能である。
As described above, when the infrared detection circuit is applied to the movement detection of the human body, the resistance value of the infrared sensitive resistor Rt changes when the human M having the infrared radiation energy passes through the detection visual field F. It is possible to detect the movement of the human M by AC-amplifying the change in the resistance value as the change in the voltage value.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の赤
外線検知回路においては、周囲温度によって赤外線感応
抵抗体Rtの抵抗値が大きく変化するため、温度によっ
て感度が変化するという問題点があった。つまり、検出
された入力電圧Vinの赤外線感応抵抗体Rtの微小変
位dRtに対する変化dVinは、 Vin=E×Rin/(Rin+Rt)より、 dVin/dRt=−E×Rin/(Rin+Rt) 故に、dVin=−E×Rin×dRt/(Rin+R
t) 上式について、Rt=100〜10KΩ、Rin=1K
Ω、E=10V、dRt(%)=1%とする。ただし、
dRt(%)は各温度における抵抗値に対する変化分の
%で定義される。したがって、抵抗値の変化量(Ω)は
各温度で変化する。
In the conventional infrared detecting circuit as described above, the resistance value of the infrared sensitive resistor Rt greatly changes depending on the ambient temperature, so that the sensitivity changes depending on the temperature. .. That is, the change dVin of the detected input voltage Vin with respect to the minute displacement dRt of the infrared sensitive resistor Rt is Vin = E × Rin / (Rin + Rt), and thus dVin / dRt = −E × Rin / (Rin + Rt) −E × Rin × dRt / (Rin + R
t) In the above equation, Rt = 100 to 10KΩ, Rin = 1K
Ω, E = 10V, and dRt (%) = 1%. However,
dRt (%) is defined by% of change with respect to the resistance value at each temperature. Therefore, the amount of change in resistance value (Ω) changes at each temperature.

【0008】以上の条件において、dVinを計算した
結果を図7に示す。図においては、RtをRinで割っ
て、横軸を正規化している。図から明らかなように、d
VinはRt=Rinにおいて最大値を示し、Rt≠R
inにおいては、感度が低下していることが分かる。
FIG. 7 shows the result of calculating dVin under the above conditions. In the figure, Rt is divided by Rin to normalize the horizontal axis. As is clear from the figure, d
Vin shows the maximum value at Rt = Rin, and Rt ≠ R
It can be seen that the sensitivity is lowered in the in.

【0009】また、上記の従来例では、検出された入力
電圧Vinに周囲温度と輻射熱による情報が混在してお
り、輻射熱だけ又は周囲温度だけの情報を取り出すこと
が困難である。なぜなら、検出電圧Vinは輻射熱量と
周囲温度のどちらによっても変化するからである。ただ
し、図5に示すように、検出された入力電圧Vinを交
流増幅すれば、一般に周囲温度変化は非常に緩慢である
ため、交流増幅器1の出力電圧V1には現れず、輻射熱
による情報のみを取り出すことができる。通常、この輻
射熱情報の変化分検知によって、人体の移動検知が行わ
れているが、上記の理由により輻射熱の直流情報のみを
取り出すことは困難であり、人体の存在検知を困難にし
ていた。
Further, in the above-mentioned conventional example, the detected input voltage Vin contains information on ambient temperature and radiant heat, and it is difficult to extract information on only radiant heat or ambient temperature. This is because the detection voltage Vin changes depending on both the amount of radiant heat and the ambient temperature. However, as shown in FIG. 5, if the detected input voltage Vin is AC-amplified, the ambient temperature change is generally very slow, so that it does not appear in the output voltage V1 of the AC amplifier 1 and only the information due to radiant heat is output. You can take it out. Usually, the movement of the human body is detected by detecting the change in the radiant heat information. However, it is difficult to extract only the direct current information of the radiant heat due to the above reason, which makes it difficult to detect the presence of the human body.

【0010】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、周囲温度によって
感度が変化することを防止できる赤外線検知回路を提供
することにある。また、本発明の他の目的とするところ
は、周囲温度と輻射熱の情報を個別に検出可能な赤外線
検知回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an infrared detection circuit capable of preventing the sensitivity from changing due to the ambient temperature. Another object of the present invention is to provide an infrared detection circuit capable of individually detecting information on ambient temperature and radiant heat.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の赤外線検
知回路にあっては、上記の課題を解決するために、図1
に示すように、赤外線の輻射エネルギーと周囲温度に感
応する赤外線感応抵抗体Rtと、前記赤外線感応抵抗体
Rtと略同一の温度−抵抗特性で周囲温度の変化に感応
する基準感熱抵抗体Rrefと、前記赤外線感応抵抗体
Rtと前記基準感熱抵抗体Rrefの直列回路に電流を
流すための直流電流源Isと、前記直列回路に得られる
第1の電圧Vinを交流増幅する交流増幅器1と、前記
基準感熱抵抗体Rrefに得られる第2の電圧Vref
を2倍に増幅する直流増幅器2と、前記直流増幅器2の
出力電圧V3=2×Vrefと第1の電圧Vinの差分
を増幅する直流差動増幅器3とを備えることを特徴とす
るものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an infrared detecting circuit according to a first aspect of the present invention has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 5, an infrared sensitive resistor Rt sensitive to infrared radiant energy and ambient temperature, and a reference thermal resistor Rref sensitive to a change in ambient temperature with substantially the same temperature-resistance characteristics as the infrared sensitive resistor Rt. A direct current source Is for flowing a current through a series circuit of the infrared sensitive resistor Rt and the reference thermal resistor Rref; an AC amplifier 1 for AC amplifying a first voltage Vin obtained in the series circuit; Second voltage Vref obtained at the reference thermal resistor Rref
Is provided, and a DC differential amplifier 3 that amplifies a difference between the output voltage V3 = 2 × Vref of the DC amplifier 2 and the first voltage Vin is provided. ..

【0012】また、請求項2記載の赤外線検知回路にあ
っては、同じ課題を解決するために、図2に示すよう
に、赤外線の輻射エネルギーと周囲温度に感応する赤外
線感応抵抗体Rtと、前記赤外線感応抵抗体Rtと略同
一の温度−抵抗特性で周囲温度の変化に感応する基準感
熱抵抗体Rrefと、前記赤外線感応抵抗体Rtと前記
基準感熱抵抗体Rrefの直列回路に電流を流すための
電圧制御型の直流電流源Ifと、前記直列回路に得られ
る第1の電圧Vinを交流増幅する交流増幅器1と、前
記基準感熱抵抗体Rrefに得られる第2の電圧Viv
と基準電圧Vrefとの差分を増幅する第1の直流差動
増幅器4と、第1の直流差動増幅器4の出力電圧を積分
する積分器5と、第2の電圧Vivが基準電圧Vref
と等しくなるように積分器5の出力電圧V4を前記電圧
制御型の直流電流源Ifの制御電圧としてフィードバッ
クする帰還回路と、前記基準電圧Vrefの2倍の電圧
と第1の電圧Vinとの差分を増幅する第2の直流差動
増幅器3とを備えることを特徴とするものである。
Further, in order to solve the same problem, in the infrared detecting circuit according to the second aspect, as shown in FIG. 2, an infrared sensitive resistor Rt sensitive to the radiant energy of infrared rays and the ambient temperature, In order to pass a current through a reference thermosensitive resistor Rref that has a temperature-resistance characteristic substantially the same as that of the infrared sensitive resistor Rt and is sensitive to changes in ambient temperature, and a series circuit of the infrared sensitive resistor Rt and the reference thermosensitive resistor Rref. Voltage-controlled DC current source If, an AC amplifier 1 for AC-amplifying the first voltage Vin obtained in the series circuit, and a second voltage Viv obtained in the reference thermosensitive resistor Rref.
And a reference voltage Vref, a first DC differential amplifier 4, an integrator 5 that integrates the output voltage of the first DC differential amplifier 4, and a second voltage Viv that is the reference voltage Vref.
A feedback circuit that feeds back the output voltage V4 of the integrator 5 as a control voltage of the voltage-controlled DC current source If so as to be equal to the difference between the voltage twice the reference voltage Vref and the first voltage Vin. And a second DC differential amplifier 3 for amplifying

【0013】[0013]

【作用】請求項1又は2記載の発明では、赤外線の輻射
エネルギーと周囲温度に感応する赤外線感応抵抗体Rt
以外に、前記赤外線感応抵抗体Rtと略同一の温度−抵
抗特性で周囲温度の変化に感応する基準感熱抵抗体Rr
efを設けて、これらの抵抗体Rt,Rrefの直列回
路に直流電流源Is又はIfから電流を供給して、抵抗
体Rt,Rrefの直列回路に得られる入力電圧Vin
と所定の基準電圧2×Vrefとの差分を直流差動増幅
器3により増幅するようにしたから、周囲温度の影響を
除去して、輻射熱の絶対値を単独で検出することがで
き、また、周囲温度が変化しても、赤外線の検出感度は
常に最大とすることができる。なお、抵抗体Rrefの
輻射熱による抵抗値変化を検出することにより、周囲温
度の情報を電圧V3又はV4として検出することができ
る。
According to the invention of claim 1 or 2, an infrared sensitive resistor Rt sensitive to infrared radiation energy and ambient temperature.
In addition, the reference thermosensitive resistor Rr which has substantially the same temperature-resistance characteristic as the infrared sensitive resistor Rt and is sensitive to changes in ambient temperature.
ef is provided to supply a current from the direct current source Is or If to the series circuit of the resistors Rt and Rref, and the input voltage Vin obtained in the series circuit of the resistors Rt and Rref.
And the difference between the predetermined reference voltage 2 × Vref and the DC differential amplifier 3 are amplified, the influence of ambient temperature can be removed and the absolute value of the radiant heat can be detected independently. Even if the temperature changes, the infrared detection sensitivity can always be maximized. The ambient temperature information can be detected as the voltage V3 or V4 by detecting the change in the resistance value of the resistor Rref due to the radiant heat.

【0014】[0014]

【実施例】図1は請求項1記載の発明の構成を示す回路
図である。図1において、Rtは赤外線感応抵抗体であ
り、温度変化によって自身の抵抗値を変化させる抵抗体
である。抵抗体の熱容量を極力小さく、熱抵抗を極力大
きくすることによって、僅かな輻射熱(赤外線)におい
ても、抵抗体自身の温度が上昇し、抵抗値変化を起こす
ことが可能となる。次に、Rrefは基準感熱抵抗体で
ある。これは、赤外線感応抵抗体Rtと全く同一の抵抗
値と抵抗変化率を有する抵抗体である。ただし、外部か
らの輻射熱からは完全に遮断されている。つまり、抵抗
値や抵抗変化率に影響を与えない方法、空間的に絶縁さ
れた方法で、赤外線による輻射熱を遮断する。したがっ
て、周囲温度の変化に対して、各抵抗体Rt,Rref
は同一抵抗値を有して変化し、赤外線による輻射エネル
ギーが入光したときには、抵抗体Rtについてのみ抵抗
値が変化する。
1 is a circuit diagram showing the configuration of the invention described in claim 1. In FIG. In FIG. 1, Rt is an infrared sensitive resistor, which is a resistor that changes its resistance value with temperature change. By making the heat capacity of the resistor as small as possible and making the heat resistance as large as possible, the temperature of the resistor itself can be raised and the resistance value can be changed even with a slight radiation heat (infrared ray). Next, Rref is a reference thermal resistor. This is a resistor having exactly the same resistance value and resistance change rate as the infrared sensitive resistor Rt. However, it is completely shielded from radiant heat from the outside. That is, the radiant heat due to infrared rays is blocked by a method that does not affect the resistance value or the rate of resistance change, or a method that is spatially insulated. Therefore, each of the resistors Rt and Rref with respect to the change of the ambient temperature.
Has the same resistance value and changes, and when radiant energy due to infrared rays enters, the resistance value changes only for the resistor Rt.

【0015】Isは直流電流源であり、各抵抗体Rt,
Rrefの抵抗値変化を電圧に変換するための一定の直
流電流を供給する。この直流電流源Isによって、抵抗
体Rt,Rrefを流れる電流は入力電圧Vinに変換
される。入力電圧Vinは、(Rt+Rref)の抵抗
値変化が変換された電圧であり、Vin=(Rt+Rr
ef)×Isで与えられ、交流増幅器1と直流差動増幅
器2への入力電圧となる。また、前記直流電流源Isに
より抵抗体Rrefを流れる電流は、基準電圧Vref
に変換される。この基準電圧Vrefは、Vref=R
ref×Isで与えられ、直流増幅器2により2倍に直
流増幅されて、出力電圧V3=2×Vrefとして出力
される。また、この出力電圧V3は、直流差動増幅器3
の基準入力となる。直流差動増幅器3の他方の入力に
は、抵抗体Rt,Rrefの抵抗値変化が変換された入
力電圧Vinが印加される。入力電圧Vinは交流増幅
器1により交流増幅されて、出力電圧V1が得られる。
また、直流差動増幅器3では、入力電圧Vinと2×V
refの差分が直流増幅されて、出力電圧V2が得られ
る。
Is is a direct current source, and each resistor Rt,
A constant direct current for converting the change in resistance value of Rref into a voltage is supplied. The DC current source Is converts the current flowing through the resistors Rt and Rref into the input voltage Vin. The input voltage Vin is a voltage obtained by converting the resistance value change of (Rt + Rref), and Vin = (Rt + Rr
ef) × Is, which is the input voltage to the AC amplifier 1 and the DC differential amplifier 2. Further, the current flowing through the resistor Rref by the direct current source Is is equal to the reference voltage Vref.
Is converted to. This reference voltage Vref is Vref = R
It is given by ref × Is, is DC-amplified twice by the DC amplifier 2, and is output as an output voltage V3 = 2 × Vref. Further, this output voltage V3 is applied to the DC differential amplifier 3
It becomes the reference input of. To the other input of the DC differential amplifier 3, the input voltage Vin in which the resistance value changes of the resistors Rt and Rref are converted is applied. The input voltage Vin is AC-amplified by the AC amplifier 1 to obtain the output voltage V1.
Further, in the DC differential amplifier 3, the input voltage Vin and 2 × V
The difference in ref is DC-amplified to obtain the output voltage V2.

【0016】以下、図1に示す回路の動作について説明
する。図1において、基準電圧Vrefは、Vref=
Rref×Isで与えられるが、基準感熱抵抗体Rre
fの抵抗値は、周囲温度のみによって決定されるので、
出力電圧V3=2×Vrefとしては、周囲温度の情報
のみを取り出すことができる。また、基準電圧Vref
を直流増幅器2により2倍に増幅した電圧V3=2×V
refと入力電圧Vinとの差動増幅を直流差動増幅器
3で行うことにより、出力電圧V2としては、輻射熱の
情報のみを取り出すことができる。なぜならば、外部か
らの輻射エネルギーが全く無い場合には、たとえ周囲温
度が変化してもRt=Rrefとなって、Vin=(R
t+Rref)×Is=2×Rref×Is=2×Vr
efが成立し、V2=Vin−(2×Vref)=0と
なるからである。したがって、たとえ周囲温度が変化し
ても、出力電圧V2は絶えず0Vを維持し、輻射熱によ
って抵抗体Rtの抵抗値が変化したときにのみ、出力電
圧V2が現れる。
The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described below. In FIG. 1, the reference voltage Vref is Vref =
It is given by Rref × Is, but the reference thermal resistor Rre
Since the resistance value of f is determined only by the ambient temperature,
As the output voltage V3 = 2 × Vref, only the information on the ambient temperature can be taken out. In addition, the reference voltage Vref
Voltage doubled by DC amplifier 2 V3 = 2 × V
By performing the differential amplification of ref and the input voltage Vin by the DC differential amplifier 3, only the radiation heat information can be extracted as the output voltage V2. This is because when there is no radiant energy from the outside, Rt = Rref and Vin = (R
t + Rref) × Is = 2 × Rref × Is = 2 × Vr
This is because ef holds and V2 = Vin− (2 × Vref) = 0. Therefore, even if the ambient temperature changes, the output voltage V2 constantly maintains 0 V, and the output voltage V2 appears only when the resistance value of the resistor Rt changes due to radiant heat.

【0017】さらに、出力電圧V1としては、従来例と
同じように、入力電圧Vinを交流増幅器1により交流
増幅することによって、輻射エネルギーの変化分を検出
することができる。以上の3つの出力電圧V1,V2,
V3を用いることによって、赤外線感応抵抗体Rtに入
射する輻射エネルギーの変化分、輻射エネルギーの絶対
値、周囲温度をそれぞれ独立に検出することが可能であ
る。
Further, as the output voltage V1, as in the conventional example, the input voltage Vin is AC-amplified by the AC amplifier 1, so that the change in the radiant energy can be detected. The above three output voltages V1, V2
By using V3, it is possible to independently detect the change amount of the radiant energy incident on the infrared sensitive resistor Rt, the absolute value of the radiant energy, and the ambient temperature.

【0018】図2は請求項2記載の発明の構成を示す回
路図である。図2において、Rtは赤外線感応抵抗体、
Rrefは基準感熱抵抗体であり、これらは図1に示し
た各抵抗体Rt,Rrefと同様である。Ifは電圧制
御型の直流電流源であり、各抵抗体Rt,Rrefの抵
抗値変化を電圧に変換するための直流電流を供給する。
直流電流源Ifによって、(Rt+Rref)を流れる
電流は入力電圧Vinに変換される。入力電圧Vin
は、Vin=(Rt+Rref)×Ifで与えられ、信
号処理のため、交流増幅器1と直流差動増幅器3に入力
される。また、基準感熱抵抗体Rrefを流れる電流は
検出電圧Vivに変換される。この検出電圧Vivは、
直流差動増幅器4によって基準電圧Vrefと比較さ
れ、常にViv=Vrefとなるようにフィードバック
制御される。すなわち、基準感熱抵抗体Rrefから得
られる電圧Vivを一定(=Vref)にするために、
直流差動増幅器4、基準電圧Vref、積分器5、直流
電流源Ifによってフィードバック・ループを形成し、
検出電圧Vivが一定になるように電圧制御型の直流電
流源Ifからの出力電流を制御しているものである。さ
らに、輻射熱の情報のみを検出するための基準電圧Vr
efを2段直列にすることで、直流差動増幅器3の基準
電圧は2×Vrefとなり、入力電圧Vinと比較され
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the invention described in claim 2. In FIG. 2, Rt is an infrared sensitive resistor,
Rref is a reference thermosensitive resistor, and these are similar to the resistors Rt and Rref shown in FIG. If is a voltage control type direct current source, and supplies a direct current for converting a resistance value change of each of the resistors Rt and Rref into a voltage.
The direct current source If converts the current flowing through (Rt + Rref) into the input voltage Vin. Input voltage Vin
Is given by Vin = (Rt + Rref) × If, and is input to the AC amplifier 1 and the DC differential amplifier 3 for signal processing. The current flowing through the reference thermosensitive resistor Rref is converted into the detection voltage Viv. This detection voltage Viv is
It is compared with the reference voltage Vref by the DC differential amplifier 4 and feedback-controlled so that Viv = Vref is always maintained. That is, in order to make the voltage Viv obtained from the reference thermal resistor Rref constant (= Vref),
A feedback loop is formed by the DC differential amplifier 4, the reference voltage Vref, the integrator 5, and the DC current source If,
The output current from the voltage control type direct current source If is controlled so that the detection voltage Viv becomes constant. Further, the reference voltage Vr for detecting only the information of the radiant heat
By connecting two stages of ef in series, the reference voltage of the DC differential amplifier 3 becomes 2 × Vref, which is compared with the input voltage Vin.

【0019】以下、図2に示す回路の動作について説明
する。図2において、検出電圧Vivは、Viv=Rr
ef×Ifで与えられるが、フィードバック・ループの
作用によって、Viv=Vrefに固定される。そし
て、基準感熱抵抗体Rrefの抵抗値は周囲温度によっ
て決定されるので、検出電圧Vivを一定に保つための
直流電流源Ifの制御電圧V4は、周囲温度の情報とし
て取り扱うことができる。また、直流差動増幅器3で
は、基準電圧Vrefの2倍の電圧と、入力電圧Vin
との差動増幅を行うことにより、出力電圧V2として、
輻射熱の情報のみを取り出すことができる。なぜなら
ば、外部からの輻射エネルギーが全く無い場合には、た
とえ周囲温度が変化してもRt=Rrefとなって、V
in=(Rt+Rref)×If=2×Rref×If
=2×Viv=2×Vrefが成立し、V2=Vin−
(2×Vref)=0となるからである。したがって、
たとえ周囲温度が変化しても、出力電圧V2は絶えず0
Vを維持し、輻射熱によって抵抗体Rtの抵抗値が変化
したときにのみ出力電圧V2が現れる。また、輻射エネ
ルギーの入射が無い場合には、たとえ周囲温度が変化し
てもフィードバック・ループの作用により、入力電圧V
inと検出電圧Vivは一定に保たれ、その結果、周囲
温度の変化に関係なく常に一定の感度が維持される。ま
た、周囲温度の変化に対して絶えずRt=Rrefが成
立するから、どのような温度であっても常に最高の感度
で動作する。
The operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described below. In FIG. 2, the detection voltage Viv is Viv = Rr.
It is given by ef × If, but is fixed at Viv = Vref by the action of the feedback loop. Since the resistance value of the reference thermosensitive resistor Rref is determined by the ambient temperature, the control voltage V4 of the DC current source If for keeping the detection voltage Viv constant can be handled as the ambient temperature information. Further, in the DC differential amplifier 3, a voltage that is twice the reference voltage Vref and an input voltage Vin.
By performing differential amplification with the output voltage V2,
Only radiant heat information can be extracted. This is because when there is no radiant energy from the outside, Rt = Rref holds even if the ambient temperature changes, and V
in = (Rt + Rref) × If = 2 × Rref × If
= 2 × Viv = 2 × Vref holds, and V2 = Vin−
This is because (2 × Vref) = 0. Therefore,
Even if the ambient temperature changes, the output voltage V2 is constantly 0.
The output voltage V2 appears only when V is maintained and the resistance value of the resistor Rt changes due to radiant heat. In addition, if there is no radiant energy incident, the input voltage V
in and the detection voltage Viv are kept constant, so that a constant sensitivity is always maintained regardless of changes in ambient temperature. Further, since Rt = Rref is constantly established with respect to changes in the ambient temperature, the sensor always operates with the highest sensitivity regardless of the temperature.

【0020】さらに、出力電圧V1としては、従来例と
同じように、入力電圧Vinを交流増幅器1により交流
増幅することによって、輻射エネルギーの変化分を検出
することができる。以上の3つの出力電圧V1,V2,
V4を用いることによって、赤外線感応抵抗体Rtに入
射する輻射エネルギーの変化分、輻射エネルギーの絶対
値、周囲温度をそれぞれ独立に検出することが可能であ
る。
Further, as the output voltage V1, as in the conventional example, the input voltage Vin is AC-amplified by the AC amplifier 1, so that the variation of the radiant energy can be detected. The above three output voltages V1, V2
By using V4, it is possible to independently detect the amount of change in the radiant energy incident on the infrared sensitive resistor Rt, the absolute value of the radiant energy, and the ambient temperature.

【0021】[0021]

【発明の効果】請求項1又は2記載の赤外線検知回路で
は、周囲温度によって感度が変化することがなく、絶え
ず一定の感度を維持することができるという効果があ
り、また、赤外線感応抵抗体に入射する輻射エネルギー
の変化分と、輻射エネルギーの絶対値、及び周囲温度を
それぞれ独立に検出することができるという効果があ
る。
The infrared detecting circuit according to the present invention has the effect that the sensitivity does not change due to the ambient temperature, and that the sensitivity can be constantly maintained at a constant level. There is an effect that the variation of the incident radiant energy, the absolute value of the radiant energy, and the ambient temperature can be detected independently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1記載の発明の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an invention according to claim 1.

【図2】請求項2記載の発明の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an invention according to claim 2.

【図3】従来の赤外線検知回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional infrared detection circuit.

【図4】赤外線感応抵抗体の代表的な抵抗値−温度特性
を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a typical resistance value-temperature characteristic of an infrared sensitive resistor.

【図5】赤外線検知回路を用いた人体移動検知装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a human body movement detection device using an infrared detection circuit.

【図6】赤外線検知回路を用いた人体移動検知装置の動
作を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing an operation of a human body movement detection device using an infrared detection circuit.

【図7】従来の赤外線検知回路の周囲温度による感度の
変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a change in sensitivity of a conventional infrared detection circuit depending on ambient temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流増幅器 2 直流増幅器 3 直流差動増幅器 4 直流差動増幅器 5 積分器 Is 直流電流源 If 電圧制御型の直流電流源 Rt 赤外線感応抵抗体 Rref 基準感熱抵抗体 Vref 基準電圧 Vin 入力電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC amplifier 2 DC amplifier 3 DC differential amplifier 4 DC differential amplifier 5 Integrator Is DC current source If Voltage-controlled DC current source Rt Infrared sensitive resistor Rref Reference thermosensitive resistor Vref Reference voltage Vin Input voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤外線の輻射エネルギーと周囲温度に
感応する赤外線感応抵抗体と、前記赤外線感応抵抗体と
略同一の温度−抵抗特性で周囲温度の変化に感応する基
準感熱抵抗体と、前記赤外線感応抵抗体と前記基準感熱
抵抗体の直列回路に電流を流すための直流電流源と、前
記直列回路に得られる第1の電圧を交流増幅する交流増
幅器と、前記基準感熱抵抗体に得られる第2の電圧を2
倍に増幅する直流増幅器と、前記直流増幅器の出力電圧
と第1の電圧の差分を増幅する直流差動増幅器とを備え
ることを特徴とする赤外線検知回路。
1. An infrared sensitive resistor sensitive to infrared radiant energy and ambient temperature, a reference thermal sensitive resistor sensitive to a change in ambient temperature with substantially the same temperature-resistance characteristic as the infrared sensitive resistor, and the infrared ray. A direct current source for supplying a current to a series circuit of the sensitive resistor and the reference thermosensitive resistor, an AC amplifier for AC-amplifying the first voltage obtained in the series circuit, and a first thermosensitive resistor provided to the reference thermosensitive resistor. 2 voltage 2
An infrared detection circuit comprising: a DC amplifier that amplifies twice and a DC differential amplifier that amplifies a difference between the output voltage of the DC amplifier and the first voltage.
【請求項2】 赤外線の輻射エネルギーと周囲温度に
感応する赤外線感応抵抗体と、前記赤外線感応抵抗体と
略同一の温度−抵抗特性で周囲温度の変化に感応する基
準感熱抵抗体と、前記赤外線感応抵抗体と前記基準感熱
抵抗体の直列回路に電流を流すための電圧制御型の直流
電流源と、前記直列回路に得られる第1の電圧を交流増
幅する交流増幅器と、前記基準感熱抵抗体に得られる第
2の電圧と基準電圧との差分を増幅する第1の直流差動
増幅器と、第1の直流差動増幅器の出力電圧を積分する
積分器と、第2の電圧が基準電圧と等しくなるように積
分器の出力電圧を前記電圧制御型の直流電流源の制御電
圧としてフィードバックする帰還回路と、前記基準電圧
の2倍の電圧と第1の電圧との差分を増幅する第2の直
流差動増幅器とを備えることを特徴とする赤外線検知回
路。
2. An infrared sensitive resistor sensitive to infrared radiant energy and ambient temperature, a reference thermal resistor sensitive to ambient temperature change with substantially the same temperature-resistance characteristic as the infrared sensitive resistor, and the infrared ray. A voltage-controlled DC current source for flowing a current through a series circuit of a sensitive resistor and the reference thermosensitive resistor, an AC amplifier for AC-amplifying the first voltage obtained in the series circuit, and the reference thermosensitive resistor A first DC differential amplifier for amplifying the difference between the second voltage and the reference voltage obtained in step 1, an integrator for integrating the output voltage of the first DC differential amplifier, and the second voltage for the reference voltage. A feedback circuit that feeds back the output voltage of the integrator as a control voltage of the voltage-controlled DC current source so as to be equal, and a second circuit that amplifies a difference between the voltage twice the reference voltage and the first voltage. With DC differential amplifier An infrared detection circuit characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010078423A (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp Solid-state imaging element
CN113465755A (en) * 2020-03-31 2021-10-01 北京振兴计量测试研究所 Indirect test method for steady-state radiation temperature
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